EP2580456A1 - Procede de prevention du pompage d'un turbocompresseur d'un moteur - Google Patents

Procede de prevention du pompage d'un turbocompresseur d'un moteur

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EP2580456A1
EP2580456A1 EP11727266.6A EP11727266A EP2580456A1 EP 2580456 A1 EP2580456 A1 EP 2580456A1 EP 11727266 A EP11727266 A EP 11727266A EP 2580456 A1 EP2580456 A1 EP 2580456A1
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EP
European Patent Office
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engine
fuel flow
torque
compressor
cutoff
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP11727266.6A
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German (de)
English (en)
Inventor
Virginie Seigeot
Cyril Peronnet
Olivier Tanneau
Thierry Martin
Manuel Tancrez
Bertrand Dreyer
Patrick Bey
Jean Filipe
Guillaume Lefranc
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
PSA Automobiles SA
Original Assignee
Peugeot Citroen Automobiles SA
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Filing date
Publication date
Application filed by Peugeot Citroen Automobiles SA filed Critical Peugeot Citroen Automobiles SA
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Withdrawn legal-status Critical Current

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    • F02D41/123—Introducing corrections for particular operating conditions for deceleration the fuel injection being cut-off
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    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12—Improving ICE efficiencies

Definitions

  • the invention relates to a method for preventing the pumping of a turbocharger.
  • the invention also relates to a powertrain and a vehicle implementing such a method.
  • the engines are supplied with air to achieve the combustion or the explosion of fuel in the cylinders.
  • Motor vehicles then comprise an air loop 80 such as that shown in FIG.
  • the air loop then typically comprises an air filter 82 for the entry of atmospheric air for combustion, a turbocharger 84 for the compression of air, a tube 86 for the circulation of air to metering device 88.
  • the metering device 88 assures the metering of the amount of outside air that will be combusted in the engine 94 as a function of the flow of fuel injected into the engine 94.
  • the engine 94 produces exhaust gases which drive the turbocharger 84 in order to benefit from the kinetic energy of the exhaust gases to compress the atmospheric air not yet burned.
  • the exhaust gases are discharged into an exhaust line which may comprise a particulate filter 78.
  • the air loop 80 may be completed by a bypass for a cooler of air on admission 90 (noted abbreviated RAS) and by an exhaust gas recirculation bypass 98 (noted abbreviated EGR for exhaust gas recirculation in English).
  • RAS a cooler of air on admission 90
  • EGR exhaust gas recirculation bypass 98
  • a manifold 96 then brings part of the exhaust gas to the outlet of the engine 94 to the distributor 92 upstream of the engine 94.
  • FIG. 2 illustrates a sectional view of the blades 20 of a wheel of the compressor 84 with a flow of incident atmospheric air 30.
  • the pumping of the compressor 84 is initiated by a variation of the flow at the blades 20 of the compressor.
  • This variation of the air flow 30 in contact with the blades 20 is capable of forming a delamination 32 of the boundary layer.
  • This detachment 32 leads to a restriction of the passage section between the two blades 20 and therefore to a sudden reduction in the flow of air flowing in the compressor 84.
  • the variation of the flow rate of the compressor 84 causes a variation of the engine speed, which in turn causes a variation in the flow rate of the compressor.
  • This coupling can then cause an oscillation of the air flow upstream and downstream of the compressor 84 which generates the characteristic pumping noise (corresponding to "barking").
  • the pumping phenomenon can also cause damage to the bearing system of the compressor wheel. Such damage to the bearing can lead to engine operation on part of the bearing lubrication oil (known as the oil start), which is detrimental.
  • FIG. 3 shows the diagram of the various speeds in the context of the system consisting of the air flow 30 and the blades 20.
  • the speed U referenced 24 corresponds to the speed of rotation of the wheel.
  • the flow rate of the flow (W, referenced 36) of the air in the compressor 84 is related to the angle of incidence 34 of the flow of air.
  • the appearance of the pumping phenomenon is related to various factors among which we find a bad sizing of the aerodynamics of the wheel of the compressor 84 or the modification of the angle of incidence 34 of the flow of atmospheric air on the blades 20, or the variation of the air flow circulating in the compressor 84.
  • the various factors of pumping can cause two operating situations involving pumping, as shown in Figure 4.
  • the pumping 60 may result from a static bias 40.
  • the aerodynamics of the wheel 44 and the variations the angle of incidence of the flow causes a static load 40.
  • the pumping 60 may result from a dynamic solicitation 51.
  • the dynamic bias 51 corresponds to a variation 52 of the flow rate of the compressor 84, denoted by Qcomp.
  • the pumping ultimately causes air flow oscillations with transmission phenomena or damping possible oscillation 62 of the compressor flow.
  • a coupling 64 of the compressor 84 and the air loop 80 can maintain the pumping of the compressor 84.
  • FIG. 5 illustrates, in a plane of pressure with respect to the flow rate of the compressor, the pumping phenomenon of the compressor 84 with a dynamic stress.
  • the curves 79 show the operating curves of the iso-power turbocharger. After a stable operation of the compressor at point 58, a sudden reduction of the compressor flow occurs. The compressor 84 then passes to point 56 with a large variation in flow with respect to the variation of the pressure. The compressor 84 is then driven dynamically in oscillations 54 with a maintenance of oscillations of the air flow by the response of the whole system.
  • FIG. 5 also illustrates the limit curve 48 for static pumping beyond which the compressor enters pumping without variation of the air flow of the compressor 84.
  • the graph of Figure 5 comprises the ordinate PiC report of the downstream pressure (P2) of the compressor 84 on the upstream pressure (P1) of the compressor.
  • the graph comprises on the abscissa the corrected flow rate (Qcorr) of the compressor 84, obtained according to the formula:
  • Two operating hypotheses can cause dynamic loading of the compressor 84.
  • the opening of the EGR bypass causes the replacement of a portion of the atmospheric air supplied by the compressor 84 by exhaust gas.
  • the need for atmospheric air is lower, which results in a decrease in the air flow rate in the compressor 84.
  • This decrease in air flow can dynamically urge the compressor 84 into pumping.
  • the air flow of the compressor 84 is directly reduced by reducing the engine speed.
  • This second hypothesis typically corresponds to the drop in torque demand to the engine, that is to say to a foot lift or release of accelerator pedal by the user of the vehicle comprising the engine.
  • the invention provides a method for preventing the pumping of a turbocharger of an engine comprising:
  • the method being characterized in that it comprises the progressive cutting of the injected fuel flow as soon as the torque demand drop is detected.
  • the progressive shutdown of the fuel flow causes the reduction of the compression ratio of the turbocharger and the reduction of the turbocharger flow rate.
  • the progressive shutdown of the fuel flow is maintained for a predetermined time, preferably greater than or equal to 0.5 seconds.
  • the progressive shutdown of the fuel injection flow rate is achieved by injecting an additional fuel mass at the fuel flow rate corresponding to the requested torque drop.
  • the additional fuel mass is calibrated according to at least one of the following characteristics:
  • the gradual shutdown of the injected fuel flow comprises: a first phase with a first constant rate of cutoff of the injected fuel flow as soon as the torque demand drop is detected;
  • the progressive shutdown of the fuel injection is obtained by filtration of the fuel injection setpoint as soon as the torque demand drop is detected.
  • the invention also proposes a powertrain of a motor vehicle comprising an air loop with turbocharger, the powertrain being characterized in that it implements the method as described above.
  • the powertrain comprises a diesel-type thermal engine.
  • the invention also proposes a motor vehicle characterized in that it comprises the powertrain as previously described.
  • Figure 4 a logic diagram of the various factors causing the compressor to pump
  • Figure 5 a graphical representation of the phenomenon of compressor pumping in the pressure plane compressor flow
  • FIGS. 7A and 7B the evolution of the various magnitudes of the powertrain in the absence of the proposed pumping prevention method
  • the invention relates to a method for preventing the pumping of a turbocharger of an engine.
  • the method includes detecting an instantaneous torque of the engine corresponding to an injection of a first fuel flow.
  • the method further includes detecting a torque demand drop of the motor at a torque less than the instantaneous torque of the motor. This fall may correspond to the case of lifting of the foot of the user of the motor vehicle including the engine.
  • the proposed method includes the gradual shutdown of the injected fuel flow.
  • FIG. 6 represents in fact the evolution of the instantaneous engine torque (CMI) as a function of time with a strategy of progressive shutdown 76 of the fuel flow rate. upon detection of the torque demand drop and a cut strategy referenced 760.
  • CMI instantaneous engine torque
  • a power train with the engine 94 and turbocharger 84 preceding preventing the pumping of the turbocharger 84.
  • the method is preferably used with a powertrain comprising a diesel engine thermal motorization because of the widespread use of turbocharger with diesel engine.
  • a motor vehicle comprising such a powertrain is then advantageous.
  • FIG. 5 illustrates the zone 50 of dynamic loading in which the compressor enters into pumping due to the variation of the air flow rate.
  • the operating ranges likely to present dynamic pumping by falling engine speed can be defined by:
  • the proposed method corresponds to the path 72 which allows to stay away from the zone 50.
  • the proposed method causes the reduction of the compressor compression ratio of the turbocharger and the reduction of the turbocharger compressor flow such as illustrated.
  • Another possible strategy corresponds to the strategy 74 with an increase of the air flow during the reduction of PiC.
  • the requested torque drop corresponds to the passage of the torque at the level 768.
  • the fuel injection is then maintained so that the engine torque progressively passes from the first engine torque level to the level 768.
  • the maintenance of the fuel injection corresponds to the injection of an additional fuel mass to the fuel flow corresponding to the level 768.
  • This additional fuel mass is calibrated preferably calibrated according to:
  • the desired torque of the vehicle user is the desired torque of the vehicle user
  • the gradual shutdown of the injected fuel flow may comprise several phases.
  • a first phase a first constant rate of cutoff of the injected fuel flow is applied as soon as the torque demand drop is detected.
  • This first phase corresponds to the portion 762 of the strategy 76. This makes it possible to avoid pumping.
  • strategy 760 proposes, during this first phase, first a sudden cut in fuel flow, which is generating a pumping situation.
  • a second constant rate of cutoff of the injected fuel flow is applied following the first phase.
  • This second phase corresponds to the portion 764 of the strategy 76.
  • the second cutoff speed is chosen lower than the first cutoff speed.
  • a third constant rate of cutoff of the injected fuel flow is applied after the second phase.
  • This third phase corresponds to the portion 766 of the strategy 76.
  • the third cutoff speed is chosen greater than the second cutoff speed.
  • the gradual shutdown of the fuel injection can be obtained by filtration of the fuel injection setpoint upon detection of the torque demand drop.
  • Figures 7A to 8B correspond to tests showing the relevance of the proposed pumping prevention method.
  • Figures 7A and 7B show the evolution of different magnitudes of the powertrain when the proposed pumping prevention method is not used.
  • Qair (referenced herein 602) corresponds to the air flow of the compressor 84.
  • Qcarb (referenced herein 606) corresponds to the fuel flow injected.
  • the compressor 84 enters pumping. The pumping of the compressor 84 is notably visible by the oscillations of the engine speed 604.
  • FIGs 8A and 8B show the evolution of the different magnitudes of the powertrain when the proposed pumping prevention method is applied.
  • Qair referenced herein 702
  • Qcarb referenced herein 706
  • the fuel flow 706 is cut progressively.
  • the compressor 84 then does not pump. It may be preferred to provide a gradual shutdown of the fuel flow for a time greater than or equal to 0.5 seconds as in the case shown in Figures 8A and 8B.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
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  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Control Of Vehicle Engines Or Engines For Specific Uses (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)

Abstract

L'invention concerne un procédé de prévention du pompage d'un turbocompresseur d'un moteur comprenant : - la détection d'un couple instantané du moteur correspondant à une injection d'un premier débit de carburant; - la détection d'une chute de demande de couple du moteur à un couple inférieur au couple instantané du moteur; le procédé étant caractérisé en ce qu'il comprend la coupure progressive (762) du débit de carburant injecté dès la détection de la chute de demande de couple. L'invention concerne en outre un groupe motopropulseur mettant en œuvre le procédé et un véhicule avec le groupe motopropulseur.

Description

PROCEDE DE PREVENTION DU POMPAGE D'UN TURBOCOMPRESSEUR
D'UN MOTEUR
[0001] La présente invention revendique la priorité de la demande française 1054619 déposée le 1 1 juin 2010 dont le contenu (texte, dessins et revendications) est ici incorporé par référence.
[ooo2] L'invention se rapporte à un procédé de prévention du pompage d'un turbocompresseur. L'invention se rapporte en outre à un groupe motopropulseur et à un véhicule mettant en œuvre un tel procédé.
[ooo3] Dans le domaine automobile, les moteurs thermiques sont alimentés en air permettant de réaliser la combustion ou l'explosion du carburant dans les cylindres. Les véhicules automobiles comprennent alors une boucle d'air 80 telle que celle représenté en figure 1 . La boucle d'air comprend alors classiquement un filtre à air 82 pour l'entrée d'air atmosphérique destinée à la combustion, un turbocompresseur 84 pour la compression de l'air, un tube 86 pour la circulation de l'air jusqu'au doseur 88. Le doseur 88 assure le dosage de la quantité d'air extérieur qui rentrera en combustion dans le moteur 94 en fonction du débit de carburant injecté dans le moteur 94. Le moteur 94 produit des gaz d'échappement qui entraînent le turbocompresseur 84 de manière à bénéficier de l'énergie cinétique des gaz d'échappement pour comprimer l'air atmosphérique non encore brûlé. Une fois l'énergie cinétique des gaz d'échappement récupérée, les gaz d'échappement sont évacués dans ligne d'échappement qui peut comprendre un filtre à particules 78. La boucle d'air 80 peut être complétée par une dérivation pour un refroidisseur d'air sur admission 90 (noté en abrège RAS) et par une dérivation de recirculation des gaz d'échappement 98 (noté en abrège EGR pour exhaust gas recirculation en anglais). Un collecteur 96 amène alors une partie des gaz d'échappement à la sortie du moteur 94 vers le répartiteur 92 en amont du moteur 94.
[ooo4] De façon connue, le turbocompresseur est sujet à un phénomène de pompage qui peut être préjudiciable au confort de l'utilisateur du véhicule automobile. [0005] La figure 2 illustre une vue en coupe des aubes 20 d'une roue du compresseur 84 avec un écoulement d'air atmosphérique incident 30. Le pompage du compresseur 84 est initié par une variation de l'écoulement au niveau des aubes 20 du compresseur. Cette variation de l'écoulement d'air 30 en contact avec les aubes 20 est susceptible de former un décollement 32 de la couche limite. Ce décollement 32 conduit à une restriction de la section de passage entre les deux aubes 20 et donc à une réduction brutale du débit d'air s'écoulant dans le compresseur 84. De par le couplage du compresseur avec les gaz d'échappement, la variation du débit du compresseur 84 entraîne une variation du régime moteur, entraînant à son tour une variation du débit du compresseur. Ce couplage peut alors provoquer une oscillation du débit d'air en amont et en aval du compresseur 84 ce qui génère le bruit caractéristique du pompage (correspondant à des "aboiements"). A terme le phénomène de pompage peut aussi entraîner un endommagement du système palier de la roue du compresseur. Un tel endommagement du palier peut conduire à un fonctionnement du moteur sur une partie de l'huile de lubrification du palier (connu sous le nom de démarrage sur l'huile), ce qui est préjudiciable.
[ooo6] La figure 3 représente le diagramme des différentes vitesses dans le cadre du système formé de l'écoulement d'air 30 et des aubes 20. La vitesse U référencée 24, correspond à la vitesse de rotation de la roue. En fonction de la vitesse incidente (C, référencée 38) de l'écoulement d'air, le débit de l'écoulement (W, référencé 36) de l'air dans le compresseur 84 est lié à l'angle d'incidence 34 de l'écoulement de l'air.
[ooo7] Ainsi l'apparition du phénomène de pompage est liée à différents facteurs parmi lesquels on trouve un mauvais dimensionnement de l'aérodynamique de la roue du compresseur 84 ou la modification de l'angle d'incidence 34 de l'écoulement d'air atmosphérique sur les aubes 20, ou encore la variation du débit d'air circulant dans le compresseur 84. Les différents facteurs du pompage peuvent entraîner deux situations de fonctionnement entraînant le pompage, tel qu'illustré par la figure 4. [0008] D'une part le pompage 60 peut résulter d'une sollicitation statique 40. L'aérodynamique de la roue 44 et les variations l'angle d'incidence de l'écoulement (représentée par l'adéquation écoulement amont/roue 42) entraîne une sollicitation statique 40.
[ooo9] D'autre part le pompage 60 peut résulter d'une sollicitation dynamique 51 . La sollicitation dynamique 51 correspond à une variation 52 du débit du compresseur 84, notée Qcomp.
[ooi o] Dans tous les cas, le pompage entraîne en définitive des oscillations de débit d'air avec des phénomènes de transmission ou d'amortissement possibles des oscillations 62 du débit du compresseur. De par la récupération de l'énergie cinétique des gaz d'échappement à la sortie du moteur 94, un couplage 64 du compresseur 84 et de la boucle d'air 80 peut entretenir le pompage du compresseur 84.
[ooi i] La figure 5 illustre, dans un plan pression par rapport au débit du compresseur, le phénomène de pompage du compresseur 84 avec une sollicitation dynamique. Les courbes 79 montrent les courbes de fonctionnement du turbocompresseur à iso-puissance. Après un fonctionnement stabilisé du compresseur au point 58, une réduction brutale du débit compresseur intervient. Le compresseur 84 passe alors au point 56 avec une variation du débit importante par rapport à la variation de la pression. Le compresseur 84 est alors entraîné dynamiquement en oscillations 54 avec un entretien des oscillations du débit d'air par la réponse de tout le système.
[0012] Par ailleurs la figure 5 illustre aussi la courbe limite 48 de pompage statique au-delà de laquelle le compresseur entre en pompage sans variation du débit d'air du compresseur 84. Ainsi lorsque le débit d'air du compresseur est trop faible avec une pression élevée, les conditions sont réunies pour que le compresseur 84 rentre en pompage.
[0013] Le graphique de la figure 5 comporte en ordonnées le rapport PiC de la pression avale (P2) du compresseur 84 sur la pression amont (P1 ) du compresseur. Le graphique comporte en abscisse le débit corrigé (Qcorr) du compresseur 84, obtenue selon la formule :
où P0, T0, Ro correspondent respectivement à la pression, à la température de l'air et la constante des gaz parfaits de l'air au moment de la caractérisation du compresseur 84 et où Pref, Tref, Rref correspondent respectivement à la pression, à la température de l'air et la constante des gaz parfaits de l'air dans les conditions normales de température et de pression (soit 298 °K et 1 bar)
[0014] Deux hypothèses de fonctionnement peuvent entraîner une sollicitation dynamique du compresseur 84.
[0015] Selon une première hypothèse, l'ouverture de la dérivation EGR entraîne le remplacement d'une partie de l'air atmosphérique amené par le compresseur 84 par des gaz d'échappement. Ainsi lorsque le régime moteur est maintenu, le besoin en air atmosphérique est moindre, ce qui entraîne une baisse du débit d'air dans le compresseur 84. Cette baisse du débit d'air peut solliciter dynamiquement le compresseur 84 en pompage.
[0016] Selon une seconde hypothèse, le débit d'air du compresseur 84 est directement réduit par diminution du régime moteur. Cette deuxième hypothèse correspond typiquement à la chute de demande de couple au moteur, c'est-à-dire à un levé de pied ou lâcher de pédale d'accélérateur par l'utilisateur du véhicule comprenant le moteur.
[0017] Différentes approches ont été envisagées dans l'art antérieur pour tenter d'éviter le pompage du compresseur 84.
[0018] Le document US 6 196 189 propose un filtrage de la consigne d'action sur le papillon d'air lorsque les variations entre la consigne de vitesse du moteur et la vitesse réelle sont trop importantes. Le document US 2004 216457 propose dans le domaine des locomotives, d'agir sur la vitesse du moteur en cas de détection de pompage du compresseur. Le document US 6 105 555 propose une action sur la soupape d'échappement de manière à augmenter les gaz d'échappement circulant dans le turbocompresseur pour résoudre les problèmes de pompage du compresseur. Cependant les solutions proposées n'apportent pas pleinement satisfaction dans la résolution du problème du pompage du compresseur.
[0019] Il existe donc un besoin pour un procédé prévenant la formation du pompage du turbocompresseur.
[0020] Pour cela, l'invention propose un procédé de prévention du pompage d'un turbocompresseur d'un moteur comprenant :
la détection d'un couple instantané du moteur correspondant à une injection d'un premier débit de carburant ;
la détection d'une chute de demande de couple du moteur à un couple inférieur au couple instantané du moteur ;
le procédé étant caractérisé en ce qu'il comprend la coupure progressive du débit de carburant injecté dès la détection de la chute de demande de couple.
[0021 ] Selon une variante, la coupure progressive du débit de carburant entraîne la réduction du rapport de compression du turbocompresseur et la réduction du débit du turbocompresseur.
[0022] Selon une variante, la coupure progressive du débit de carburant est maintenue pendant un temps prédéterminé, de préférence supérieur ou égal à 0,5 seconde.
[0023] Selon une variante, la coupure progressive du débit d'injection de carburant est réalisée par l'injection d'une masse de carburant supplémentaire au débit de carburant correspondant à la chute de couple demandé.
[0024] Selon une variante, la masse de carburant supplémentaire est calibrée en fonction de l'une au moins des caractéristiques suivantes :
- le régime moteur ;
- le couple souhaité par l'utilisateur du moteur ;
- la situation de pilotage de la boîte de vitesse.
[0025] Selon une variante, la coupure progressive du débit de carburant injecté comprend : - une première phase avec une première vitesse constante de coupure du débit de carburant injecté dès la détection de la chute de demande de couple ;
- une deuxième phase avec une deuxième vitesse constante de coupure du débit de carburant injecté, à la suite de la première phase, la deuxième vitesse de coupure étant inférieure à la première vitesse de coupure ;
- une troisième phase avec une troisième vitesse constante de coupure du débit de carburant injecté, à la suite de la deuxième phase, la troisième vitesse de coupure étant supérieure à la deuxième vitesse de coupure.
[0026] Selon une variante, la coupure progressive de l'injection de carburant est obtenue par filtration de la consigne d'injection de carburant dès la détection de la chute de demande de couple.
[0027] L'invention propose aussi un groupe motopropulseur de véhicule automobile comprenant une boucle d'air avec turbocompresseur, le groupe motopropulseur étant caractérisé en ce qu'il met en œuvre le procédé tel que décrit précédemment.
[0028] Selon une variante, le groupe motopropulseur comprend une motorisation thermique de type diesel.
[0029] L'invention propose aussi un véhicule automobile caractérisé en ce qu'il comprend le groupe motopropulseur tel que décrit précédemment.
[0030] D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui suit des modes de réalisation de l'invention, donnés à titre d'exemple uniquement et en références aux dessins qui montrent :
• figure 1 , un schéma d'une boucle d'air de moteur avec turbocompresseur ;
• figure 2, une vue en coupe des aubes d'une roue du compresseur de turbocompresseur ;
• figure 3, un diagramme des différentes vitesses dans le système formé de l'écoulement d'air et du compresseur ;
• figure 4, un logigramme des différents facteurs entraînant le pompage du compresseur ; • figure 5, une représentation graphique du phénomène de pompage du compresseur dans le plan pression débit du compresseur ;
• figure 6, une stratégie de coupure progressive du débit de carburant à la suite de la détection de la chute de demande de couple ;
• figures 7A et 7B, l'évolution des différentes grandeurs du groupe motopropulseur en l'absence du procédé de prévention du pompage proposé ;
• figures 8A et 8B, l'évolution des différentes grandeurs du groupe motopropulseur avec l'application du procédé de prévention du pompage proposé.
[0031 ] L'invention se rapporte à un procédé de prévention du pompage d'un turbocompresseur d'un moteur. Le procédé comprend la détection d'un couple instantané du moteur correspondant à une injection d'un premier débit de carburant. Le procédé comprend en outre la détection d'une chute de demande de couple du moteur à un couple inférieur au couple instantané du moteur. Cette chute peut correspondre au cas de levé de pied de l'utilisateur du véhicule automobile comprenant le moteur. Dès la détection de la chute de demande de couple, le procédé proposé comprend la coupure progressive du débit de carburant injecté.
[0032] Une telle situation correspond à un filage tel qu'illustré à la figure 6. La figure 6 représente en effet l'évolution du couple moteur instantanée (CMI) en fonction du temps avec une stratégie de coupure progressive 76 du débit de carburant dès la détection de la chute de demande de couple et une stratégie de coupure référencée 760.
[0033] La diminution progressive du débit de carburant induit une modification graduelle et constante du débit de carburant. Ceci induit aussi une maîtrise de la chute de régime moteur (Nrpm) et donc de débit d'air du moteur (Qmot). Ceci est notamment lié à la formule : cvl ^rdt _ vol
R *T2" cyl 120 où Vcyl correspond au volume de la cylindrée du moteur 94 et rdt_vol correspond au rendement volumétrique. [0034] En l'absence de chute brutale du débit d'air du moteur 94, le débit d'air du compresseur 84 est diminué progressivement.
[0035] Par ailleurs cette diminution progressive du débit de carburant permet à la turbine de récupérer une enthalpie au lâcher de pied ce qui a pour effet de maintenir le régime du turbocompresseur et le PiC.
[0036] Ces effets combinés permettent alors de supprimer le pompage compresseur.
[0037] Ainsi le procédé proposé permet de prévenir la formation du pompage du turbocompresseur.
[0038] Par application du procédé on peut obtenir un groupe motopropulseur avec le moteur 94 et le turbocompresseur 84 précédents prévenant le pompage du turbocompresseur 84. Le procédé est de préférence utilisé avec un groupe motopropulseur comprenant une motorisation thermique de type diesel du fait de l'utilisation répandue de turbocompresseur avec la motorisation diesel. Un véhicule automobile comprenant un tel groupe motopropulseur est alors avantageux.
[0039] La figure 5 illustre la zone 50 de sollicitation dynamique dans laquelle le compresseur entre en pompage du fait de la variation du débit d'air. Ainsi les plages de fonctionnement susceptibles de présenter du pompage dynamique par chute du régime moteur peuvent être délimitées par :
• un régime moteur Nrpm compris entre 1000 et 2500 tours. min"1 ;
• un rapport de compresseur PiC compris entre 1 et 3 ;
• une demande de chute de régime moteur de -50 à -3000 tours. min"1. s"1.
[0040] Le procédé proposé correspond à la trajectoire 72 qui permet de rester à l'écart de la zone 50. Le procédé proposé entraîne la réduction du rapport de compression du compresseur du turbocompresseur et la réduction du débit du compresseur du turbocompresseur tel qu'illustré. Une autre stratégie possible correspond à la stratégie 74 avec une augmentation du débit d'air lors de la réduction de PiC. [0041 ] Selon la figure 6, la chute de couple demandé correspond au passage du couple au niveau 768. L'injection de carburant est alors maintenue pour que le couple moteur passe progressivement du premier niveau de couple moteur au niveau 768. Le maintien de l'injection de carburant correspond à l'injection d'une masse de carburant supplémentaire au débit de carburant correspondant au niveau 768. Cette masse de carburant supplémentaire est calibrée de préférence calibrée en fonction :
• du régime moteur ;
• du couple souhaité par l'utilisateur du véhicule ;
• de la situation de pilotage de la boîte de vitesse.
[0042] La coupure progressive du débit de carburant injecté peut comprendre plusieurs phases. Dans une première phase, une première vitesse constante de coupure du débit de carburant injecté est appliquée dès la détection de la chute de demande de couple. Cette première phase correspond à la portion 762 de la stratégie 76. Ceci permet d'éviter le pompage. En comparaison, la stratégie 760 propose, pendant cette première phase, en premier lieu une coupure brutale du débit de carburant, ce qui est générateur d'une situation de pompage.
[0043] Dans une deuxième phase, une deuxième vitesse constante de coupure du débit de carburant injecté est appliquée à la suite de la première phase. Cette deuxième phase correspond à la portion 764 de la stratégie 76. La deuxième vitesse de coupure est choisie inférieure à la première vitesse de coupure.
[0044] Dans une troisième phase, une troisième vitesse constante de coupure du débit de carburant injecté est appliquée à la suite de la deuxième phase. Cette troisième phase correspond à la portion 766 de la stratégie 76. La troisième vitesse de coupure est choisie supérieure à la deuxième vitesse de coupure.
[0045] Par ailleurs la coupure progressive de l'injection de carburant peut être obtenue par filtration de la consigne d'injection de carburant dès la détection de la chute de demande de couple.
[0046] Les figures 7A à 8B correspondent à des essais montrant la pertinence du procédé de prévention de pompage proposé. [0047] Les figures 7A et 7B montrent l'évolution de différentes grandeurs du groupe motopropulseur lorsque le procédé de prévention du pompage proposé n'est pas utilisé. Qair (référencé ici 602) correspond au débit d'air du compresseur 84. Qcarb (référencé ici 606) correspond au débit de carburant injecté. Lors de l'occurrence d'une baisse du régime moteur 604 c'est-à-dire lors de la chute 608 de demande de couple, le compresseur 84 entre en pompage. Le pompage du compresseur 84 est notamment visible par les oscillations du régime moteur 604.
[0048] Les figures 8A et 8B montrent l'évolution des différentes grandeurs du groupe motopropulseur lorsque le procédé de prévention du pompage proposé est appliqué. Qair (référencé ici 702) correspond au débit d'air du compresseur 84. Qcarb (référencé ici 706) correspond au débit de carburant injecté. Lors de l'occurrence d'une baisse 708 du régime moteur 704, c'est-à-dire lors de la chute 608 de demande de couple, le débit de carburant 706 est coupé progressivement. Le compresseur 84 n'entre alors pas en pompage. Il peut être préféré de prévoir une coupure progressive du débit de carburant pendant un temps supérieur ou égal à 0,5 seconde comme dans le cas représenté en figures 8A et 8B.

Claims

REVENDICATIONS
1. Un procédé de prévention du pompage d'un turbocompresseur d'un moteur comprenant :
• la détection d'un couple instantané du moteur correspondant à une injection d'un premier débit de carburant ;
• la détection d'une chute de demande de couple du moteur à un couple inférieur au couple instantané du moteur ;
le procédé étant caractérisé en ce qu'il comprend la coupure progressive (762) du débit de carburant injecté dès la détection de la chute de demande de couple.
2. Le procédé selon la revendication 1 , caractérisé en ce que la coupure progressive du débit de carburant entraîne la réduction du rapport de compression du turbocompresseur et la réduction du débit du turbocompresseur.
3. Le procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la coupure progressive du débit de carburant est maintenue pendant un temps prédéterminé, de préférence supérieur ou égal à 0,5 seconde.
4. Le procédé selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la coupure progressive du débit d'injection de carburant est réalisée par l'injection d'une masse de carburant supplémentaire au débit de carburant correspondant à la chute de couple demandé.
5. Le procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que la masse de carburant supplémentaire est calibrée en fonction de l'une au moins des caractéristiques suivantes :
• le régime moteur ;
• le couple souhaité par l'utilisateur du moteur ;
• la situation de pilotage de la boîte de vitesse.
6. Le procédé selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la coupure progressive du débit de carburant injecté comprend :
• une première phase avec une première vitesse constante de coupure du débit de carburant injecté dès la détection de la chute de demande de couple ; • une deuxième phase avec une deuxième vitesse constante de coupure du débit de carburant injecté, à la suite de la première phase, la deuxième vitesse de coupure étant inférieure à la première vitesse de coupure ;
• une troisième phase avec une troisième vitesse constante de coupure du débit de carburant injecté, à la suite de la deuxième phase, la troisième vitesse de coupure étant supérieure à la deuxième vitesse de coupure.
7. Le procédé selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que la coupure progressive de l'injection de carburant est obtenue par filtration de la consigne d'injection de carburant dès la détection de la chute de demande de couple.
8. Un groupe motopropulseur de véhicule automobile comprenant une boucle d'air (80) avec turbocompresseur (84), le groupe motopropulseur étant caractérisé en ce qu'il met en œuvre le procédé selon l'une des revendications 1 à 7.
9. Le groupe motopropulseur selon la revendication 8, caractérisé en ce que le groupe motopropulseur comprend une motorisation thermique de type diesel.
10. Un véhicule automobile caractérisé en ce qu'il comprend le groupe motopropulseur selon la revendication 8 ou 9.
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